GME 16670-2011 Screws with External Hexalobular Driving Feature made of Aluminium Alloys (AL9) and Metric Thread Dimensions Designation Requirements (Revision 1 English German).pdf

1、GeneralSpecification GME16670Screws with External HexalobularDriving Feature made of AluminiumAlloys (AL9) and Metric ThreadSchrauben mit Auensechsrundaus Aluminiumlegierungen (AL9)und metrischem GewindeDimensions, Designation, Requirements Mae, Bezeichnung, Anforderungen1 Introduction 1 EinfhrungNo

2、te: Nothing in this standard supersedes applica-ble laws and regulations.Hinweis: Die Vorschrift darf keine anzuwendendenGesetze und Regelungen auer Kraft setzen.Note: In the event of a conflict between the Englishand the domestic language, the English languageshall take precedence.Hinweis: Im Falle

3、 von Unstimmigkeiten zwischendem englischen und dem landessprachlichen Text istder englische Text ausschlaggebend.1.1 Scope. This standard contains regulationsof screws with external hexalobular driving featuremadeout of aluminium alloys (AL9) and metric threadaccording to ISO 261 and ISO 965-2.1.1

4、Anwendungsbereich. Diese Vorschrift enthltFestlegungen von Schrauben mit Auensechsrundaus Aluminiumlegierungen (AL9) und metrischemGewinde nach ISO 261 und ISO 965-2.Screws according to this standard can be used up totemperatures of +150 C (long-term stability 1000 hat +150 C shall be ensured, maxim

5、um drop instrength properties 10 % relative to UTS) and shouldbe used by way of preference for bolted joints inaluminium- and especially in magnesium alloys.Schrauben nach dieser Vorschrift sind einsetzbar biszu einerTemperatur von +150 C (Langzeitstabilitt 1000 h bei +150 C ist zu gewhrleisten, Abf

6、all derZugfestigkeitmaximal10 % bezogenauf dieMindest-zugfestigkeit) und sollenbevorzugt fr Verschraubun-gen in Aluminium- und insbesondere Magnesiumle-gierungen zum Einsatz kommen.Usage of uncoated components of ferrous metalscombined with AL screws is not recommended.Eine Verschraubung von ungesch

7、tzten Bauteilenaus Eisenwerkstoffen wird nicht empfohlen.This standard is based on ISO 8839. Diese Vorschrift basiert auf der ISO 8839.2 References 2 ReferenzenNote: Only the latest approved standards are appli-cable unless otherwise specified.Hinweis: Wenn nicht anders angegeben, ist jeweilsdieneue

8、ste Fassung der angegebenenReferenz gl-tig.2.1 External Standards/Specifications. 2.1 Externe Normen/Vorschriften.ASTM E112DIN 267-2DIN 34801EN 573-3EN 1706EN 1753ISO 261ISO 888ISO 898-1ISO 965-2ISO 3269ISO 3506-1ISO 3800ISO 4759-1ISO 6157-3ISO 8839ISO 8992ISO 16047ISO 16246 Copyright 2011 General M

9、otors Company All Rights ReservedPublication Department: GME Specification CenterSeptember 2011 - Issue No. 1 Page 1 of 9PRD045 - VPRE ST 1 10/03 GME16670 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS2.2 GM Standards/Specifications. 2.2 GM Normen/Vorschriften.GMW30592.3 Additional References. None. 2.3 Zustzliche

10、 Referenzen. Keine.3 Requirements 3 Anforderungen3.1 Dimensions. The radius between head to shankshall be designed, that in case of a static or cyclicallydynamic overload, the failure occurs in the shankor loaded thread. A break in the head/shank orhead/thread is impermissible.3.1 Mae. Der Unterkopf

11、radius der Schraube istderart zu gestalten, dass im Falle einer statischenoder zyklisch dynamischen berlast ein Versagen imSchaft oder belasteten Gewinde eintritt. Ein Bruchim bergang Kopf/Schaft bzw. Kopf/Gewinde istunzulssig.Table 1 and Figure 1 provide information regardingthe design of the geome

12、try between head to shankas well as of the external hexalobular driving feature.Tabelle 1 und Abbildung 1 enthalten Hinweisezur Gestaltung der Unterkopfgeometrie sowie desAuensechsrund.Other dimensions of the external hexalobular drivingfeature according to DIN 34801.Weitere Mae des Auensechsrunds s

13、ind derDIN 34801 zu entnehmen.ISO 888 is valid for the possible lengths dependingonthe thread size. For the lengthtolerance accordingto ISO 4759-1, the tolerance class js15 (Grade A) orjs17 (Grade B) is valid.Fr die mglichen Lngen in Abhngigkeit von derGewindegre gilt ISO 888. Fr die Lngentoleranzgi

14、lt nach ISO 4759-1, die Toleranzklasse js15 (Pro-duktklasse A) bzw. js17 (Produktklasse B).Figure 1: Graphic Representation Abbildung 1: Bildliche DarstellungNote: Due to the reduced load capacity, as a resultof the edge effects and the high notch effects, it is notrecommended to use screws with ext

15、ernal or internalhexagon head.Hinweis: Aufgrund des Kantentragens und derhohen Kerbwirkung mit der daraus resultierendverminderten Tragfhigkeit wird von der Verwendungvon Auen- und Innensechskantantrieben fr Alumi-niumschrauben abgeraten. Copyright 2011 General Motors Company All Rights ReservedPage

16、 2 of 9 Issue No. 1 - September 2011PRD045 - VPRE ST G 10/03 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME16670Table 1: Dimensions Tabelle 1: AbmessungenM5 M6 M8 M10 M12 M14 M16Thread (d) /Gewinde (d) M6x0.75 M8x1 M10x1 M12x1.5 M14 x 1.5 M16x1.5External HexalobularDriving Feature (No.) /Auensechsrund (Nr.)8 1

17、0 12 14 18 20 24r (mm) min 0.6 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6da (mm) max 5.7 6.6 9.0 11.4 13.5 15.9 18.3dw (mm) min 9.8 12.2 15.8 19.6 23.8 27.6 31.93.2 Material. According to EN 573-3. 3.2 Werkstoff. Nach EN 573-3.Table 2: Material Tabelle 2: WerkstoffAbbreviation /KennzeichenMaterial number /Werkstoffnum

18、merMaterial designation /WerkstoffbezeichnungAL9 EN AW-6056 AlSi1MgCuMnTable 3: Chemical Composition in % Tabelle 3: Chemische Zusammensetzung in %Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Zr0.7.1.3 0.25 max. 0.5.1.1 0.4.1.0 0.6.1.2 0.1 max. 0.1.0.7 0.2 max. Zr + Ti3.3 Mechanical Properties. The required mechani-cal

19、properties shall be created by means of suitableforging and thermal treatment process steps thatinclude at least one solution treatment and at leastone thermal storage operation at temperatures +160 C.3.3 Mechanische Eigenschaften. Die geforder-ten mechanischen Eigenschaften mssen durchgeeignete Umf

20、orm- und Wrmebehandlungspro-zessschritte, die mindestens ein Lsungsglhen undmindestens eine Wrmeauslagerung bei Temperatu-ren +160 C beinhalten, eingestellt werden.For improvement of the mechanical properties betterresistance to intergranular corrosion (IC) the threadrolling process is to be done af

21、ter heat treatment.Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaftenund zur Erhhung der Bestndigkeit gegen interkri-stalline Korrosion (IK) ist das Gewinde nach der Wr-mebehandlung aufzubringen.The values specified in Table 4 apply for testingaccording to paragraph 4 at room temperature(+20 5) C.Die i

22、n Tabelle 4 angegebenen Werte gelten fr diePrfung nach Abschnitt 4 bei Raumtemperatur(+20 5) C. Copyright 2011 General Motors Company All Rights ReservedSeptember 2011 - Issue No. 1 Page 3 of 9PRD045 - VPRE ST U 10/03 GME16670 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDSTable 4: Static Properties Tabelle 4: Stat

23、ische EigenschaftenMaterial /WerkstoffTensile strength /ZugfestigkeitRmin MPaYield strength /DehngrenzeRp0.2in MPaElongation atbreak /BruchdehnungAs (%)Hardness /HrteHBW 2.5/62.5AL9 t 400 t 350 t 8 t 1153.3.1 Grain Size. The following average grain sizeshall be kept. The test shall be performed acco

24、rdingto ASTM E112.3.3.1 Korngrsse. Die folgenden mittleren Korn-grssen sind einzuhalten. Die Prfung erfolgt nachASTM E112.d d M10: 115 m in longitudinal direction, 40 m intransverse directiond d M10: 115 m in Lngsrichtung, 40 m quer zurSchraubenachse.d M10: 150 m in longitudinal direction, 90 m intr

25、ansverse directiond M10: 150 m in Lngsrichtung, 90 m quer zurSchraubenachse.The grain size shallbe determinedineach case in thehead-shank-transitionregion,shankandthreadareasin the core area and in the edge area.Die Korngrsse ist in den Bereichen Kopf-Schaft-bergang, Schaft und Gewinde jeweils im Ke

26、rnbe-reich und in den Randzonen zu ermitteln.The aim for the heat treatment process is a processin a continuous heat treatment furnace.Fr den Vorgang der Wrmebehandlung ist ein Pro-zess im Banddurchlaufofen anzustreben.3.3.2 Surface Discontinuities. For surface discon-tinuities, the specifications g

27、iven in ISO 6157-3 shallbe fulfilled.3.3.2 Oberflchenfehler. Fr die zulssigen Ober-flchenfehler gilt ISO 6157-3.3.4 Dynamic Properties. The tests shall be perfor-mend with nuts made of aluminium alloys(80 HBW min.). The load fatigue testing shall be per-formed at Vm = 70% Rm according to ISO 3800. T

28、helimitforthenumberofstress cycles is107. Withacon-stant, alternating amplitude of Va = 15 MPa, referredto the core diameter, it shall not come to a failure withan sampling test of 10 parts, before ending the limitnumber of cycles.3.4 Dynamische Eigenschaften. Die Prfungensind mit Muttern aus Alumin

29、iumlegierungen(80 HBW min.) durchzufhren. Die Belastbar-keitsprfung ist bei Vm = 70% Rm analog ISO 3800durchzufhren. Die Grenzschwingspielzahl betrgt107. Bei einer konstanten, auf den Kernquerschnittbezogenen, Schwingamplitude von Va = 15 MPa darfes, bei einer zuflligen Stichprobe von 10 Teilen, zuk

30、einem Ausfall vor Beendigung der Grenzschwing-spielzahl kommen. Copyright 2011 General Motors Company All Rights ReservedPage 4 of 9 Issue No. 1 - September 2011PRD045 - VPRE ST G 10/03 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME166703.5 Technical Conditions. 3.5 Technische Lieferbedingungen.Table 5: Genera

31、l Requirements Tabelle 5: Allgemeine AnforderungenGeneral requirements /Allgemeine AnforderungenISO 8992Tolerance /Toleranz6gThread /GewindeStandard /NormISO 261, ISO 965-2Product grade /ProduktklasseALimiting dimensions, geometrictolerances /Grenzabmae, Form- undLagetoleranzen Standard /Norm ISO 47

32、59-1Surface /Oberflcheuncoated /blankDIN 267-2 applies with regard to the roughness ofthe surfaces. ISO 6157-3 applies with regard to thepermitted surface defects. /Fr die Rauheiten der Oberflchen gilt DIN 267-2.Fr die zulssigen Oberflchenfehler giltISO 6157-3Lubricant /Schmiermittelsee paragraph 4.

33、4 (Note 1) /siehe Abschnitt 4.4 (Note 1)Acceptance inspection /AnnahmeprfungISO 3269 or ISO 16246 (Note 2)ISO 3269 oder ISO 16246 (Note 2)Note 1: For theautomaticassemblyprocess fastenersshallbedryto the touch.Note 1: Verbindungselemente fr die automatische Ver-schraubung mssen grifftrocken sein.Not

34、e 2: ISO 16246 for automated use. Note 2: ISO 16246 bei automatisierter Verwendung.4 Test Methods 4 Prfverfahren4.1 Tensile Test. Tensile Test shall be per-formed on screws with a length of minimum2 x nominal diameter (d) according to ISO 3506-1.The free loaded thread length must correspond tominimu

35、m 1 x d. The minimum requirements forRm and Rp0,2 shall be determined in Table 4.4.1 Zugversuch. Der Zugversuch ist an Schraubenmit einer Lnge von mindestens 2 x Gewindedurch-messer (d) nach ISO 3506-1 durchzufhren. Diefreie belastete Gewindelnge muss mindestens 1 x dbetragen. Die Mindestanforderung

36、en fr Rm undRp0,2 sind aus Tabelle 4 zu entnehmen.4.2 Torque to Break. The torque to break shallbe determined in a testing bench according toISO 3506-1. The screw shall be in accordance withthe requirements contained in Table 6.4.2 Bruchdrehmoment. Das Bruchdrehmoment istin einer Prfvorrichtung anal

37、og ISO 3506-1 zu ermit-teln. Die Schraube muss den in Tabelle 6 enthalte-nen Anforderungen entsprechen. Copyright 2011 General Motors Company All Rights ReservedSeptember 2011 - Issue No. 1 Page 5 of 9PRD045 - VPRE ST U 10/03 GME16670 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDSTable 6: Test Forces Tabelle 6: Pr

38、fkrfteThread /GewindeMinimum fracture torque in Nm /Mindestbruchmoment in NmMinimum fracture force in N /Mindestbruchkraft in NM5 4.1 5670M6 6.8 8050M8 17 14 640M8x1 19.1 15 660M10 34 23 200M10x1 42 25 800M12 60 33 700M12 x 1.5 66 35 250M14 97 46 180M14 x 1.5 113 49 820M16 156 62 670M16 x 1.5 178 66

39、 900Note: About the nominal tension cross section andthe minimum tensile strength, the minimum tensileload is calculated for other geometries. With theminimum value of the torsional strength ofWB = 240 MPa, the section modulus of torsion in thefull-plactic area as well as the core diameter d3, themi

40、nimum break torque is determined.Hinweis: Fr andere Geometrien erfolgt die Berech-nung der Mindestbruchkraft ber den Nennspan-nungsquerschnitt und die Mindestzugfestigkeit. DieBerechnung des Mindestbruchdrehmoments erfolgtber den Mindestwert der Torsionsfestigkeit vonWB = 240 MPa, dem polaren Widers

41、tandsmoment imvollplastischen Bereich sowie dem Kerndurchmesserd3.4.3 Diagonal Tensile Test on Complete Screws.This test shall be performed according to ISO 898-1.The wedge angles to be used shall be adaptedaccording to the screw shank lengths.4.3 Schrgzugversuch an ganzen Schrauben.Dieser Versuch i

42、st nach ISO 898-1 durchzufhren.Die zu verwendenden Keilwinkel sind entsprechendden Schraubenschaftlngen anzupassen.Table 7: Diagonal Tensile Test Tabelle 7: SchrgzugversuchShank Length /SchaftlngeWedge Angle /Keilwinkelt 2xd 102xd 6 Copyright 2011 General Motors Company All Rights ReservedPage 6 of

43、9 Issue No. 1 - September 2011PRD045 - VPRE ST G 10/03 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME166704.4 Coefficient of Friction Test. If no differ-ent informations are given, shall by means of asuitable lubricant coating, the total coefficient offriction and the partial coefficient of friction includ-ing

44、 measurement uncertainties shall be in a span of = 0.10 to 0.16 at aprooftemperature of (+20 5) C.For the total coefficient of friction an arithmetic meanvalue of tot = 0.13 is to be aimed. Up to an operatingtemperature of +150 C, the measured minimumvalue of tot shall not drop below 0.08.4.4 Reibwe

45、rtprfung. Sind keine abweichendenBestellangaben vorgegeben, mssen mittels einergeeigneten Gleitmittelbeschichtung die Einzelwerteder Gesamt- wie auch der Teilreibungszahleninkl. Messunsicherheiten in einer Spanne zwi-schen = 0.10 bis 0.16 bei einer Prftemperaturvon (+20 5) C liegen. Fr den arithmeti

46、schenMittelwert eines Prfloses ist ein Wert der Gesamtrei-bungszahl von ges = 0.13 anzustreben. Bis zu einerBetriebstemperatur von +150 C darf der Kleinstwertder Gesamtreibungszahl ges des Gleitmittels nichtunter 0.08 abfallen.Coefficients of friction shall be determined accordingto ISO 16047. On th

47、is case, the bearing surface ofscrews and nuts made of Mg- or Al- alloys are to beused. Unless otherwise specified, the materials ofthe test bar and the test nut shall be GD-MgAl9Zn1(according to EN 1753) or AC-AlSi9Cu3 (accordingto EN 1706) or a nut with material AL9 (accordingto EN 573-3) can be used. According to ISO 16047(Washer Typ HL) the maximum roughness of thetest bar amounts to Ra 1.6.Die Prfung der Reibungszahlen erfolgt nachISO 16047. Hierbei sind Kopfauflagen und Mutternaus Mg- oder Al-Legierungen zu verwenden. Sofernnicht anders spezifiziert, sind fr die Kopfauflage u